この美しい青い霧は温かいシャンパンでのみ発生します

常温のシャンパンを好む人は多くありません。ほとんどの人は冷やした泡酒を好みますが、冷蔵にそれほどこだわっていなければ、青い霧がもっと早く現れたかもしれません。おっと。

ありがたいことに、フランスにはアルコールの発泡を研究する専門分野がある。もちろんあるのだ。物理学者たちはシャンパーニュ地方のランス・シャンパーニュ・アルデンヌ大学に拠点を置いている。彼らは青い霧を探しに行ったわけではないが、その霧は最近研究結果を発表したScientific Reportsで素晴らしい画像を生み出している。彼らは偶然、炭鉱のサファイアのように青い霧を見つけたのだ。一瞬だけ生命を吹き込まれたサファイアが、（ほぼ）文字通りの煙となって消えていく。

しかし、温かいシャンパンの表面に浮かぶこの不思議な青い輝きを理解するには、まず物理学者たちが何を解明しようとしていたのかを理解する必要があります。

シャンパンのボトルからコルクが抜けると、白いガスが勢いよく噴き出すのがよく見られます。ほとんどの人は、その小さな雲が何なのか考えたこともないでしょうが、ちょっと考えさせられたら、ボトルから流れ出る二酸化炭素だと答えるかもしれません。結局のところ、シャンパンの炭酸化は高圧でガスを溶解することで起こるので、蓋が外れたときには心地よいポンという音がします。したがって、冷たい液体は発泡するときにいくらか蒸気を発することになります。

ただ一つ問題があります。霧はボトルの首の内側から発生するのではありません。外側から内側に移動するのです。しかし、リアルタイムの視聴者にはそれがはっきりとは分かりません。まず、シャンパンのボトルは濃い緑色であることが多いので、蒸気の詳細を見るには適していません。また、すべてがあまりにも速く起こるので、人間の目には見えません。高速カ​​メラで見なければなりません。

これらのフレーム レートでは、雲がボトルの中に移動していく様子を見ることができます。物理学者は、これは空気中の水蒸気が急速に冷却され、排出される二酸化炭素によって凝縮されているに違いないと推論しました。排出されるガスは冷却されているため冷たいのですが、温度が下がっているもう 1 つの理由は、断熱冷却です。

断熱冷却とは、基本的に、気体の体積が増加すると温度が下がる（そしてその逆も）という考え方です。シャンパンボトル内の高圧縮ガスが突然周囲の大気中に膨張すると、急速に冷却されます。この場合、少しの水蒸気が凝縮するほど冷えます。これは、実はエアコンや冷蔵と同じ原理です。どちらも、空間に熱を加えたり取り除いたりするために、必要に応じて膨張したり収縮したりする冷媒のサイクルです。実際のプロセスはもう少し複雑ですが、科学的なメカニズムは同じです。

シャンパンが冷やされているとき、彼らは一貫して白っぽい蒸気が外側から内側に流れていくのを目撃した。しかし、室温に近い華氏68度になると、青い霧が内側から外側に流れていくのが観察された。つまり、それは水蒸気ではないということだ。ボトル内のガスは主に二酸化炭素ガスなので、そこに水が凝縮するはずはない。

結局、青い霧は、凍った二酸化炭素がボトル内の氷の塊と結合した結果であることがわかりました。シャンパンがかなり温かいことを考えると、奇妙に聞こえるかもしれません。すべては断熱冷却の原理に戻ります。冷たい泡の場合、ボトル内のガスはそれほど高圧ではないため、膨張や断熱冷却はあまり起こりません。ぬるいシャンパンは高圧から始まるため、より大きく膨張し、したがってより大きく冷却されます。最終的に、温かいボトルからのガスは、冷たいボトルからのガスよりも実際に冷たくなります。そして、二酸化炭素と水を一時的に凍らせるのに十分な冷たさになります。

では、なぜ青いのか？それは、空が青いのと同じ理由です。レイリー散乱は、光がその波長よりもはるかに小さい分子に当たると発生し、短波長が最も拡散します。青のように。補足：シャンパンは紫色の光も十分に散乱しますが、私たちの目の光受容体はその波長をうまく捉えることができないため、青が薄くなるような紫のような色合いがわずかに感じられるだけです。いずれにせよ、シャンパン内の短時間凍結したガスには、同じレイリー散乱効果があり、そのため青く見えるのです。

次回、スパークリングワインのボトルを開けるときには、青い霧を思い出してください。そして、友達に伝えてください。